JPS6233268B2 - - Google Patents

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JPS6233268B2
JPS6233268B2 JP10663685A JP10663685A JPS6233268B2 JP S6233268 B2 JPS6233268 B2 JP S6233268B2 JP 10663685 A JP10663685 A JP 10663685A JP 10663685 A JP10663685 A JP 10663685A JP S6233268 B2 JPS6233268 B2 JP S6233268B2
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JP
Japan
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phosphor
afterglow
tao
ray
present
Prior art date
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Application number
JP10663685A
Other languages
Japanese (ja)
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JPS61264085A (en
Inventor
Shigeharu Nakajima
Motoichi Shinomya
Mizuyasu Takeda
Satoshi Chikutei
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nichia Chemical Industries Ltd
Original Assignee
Nichia Chemical Industries Ltd
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Publication date
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Priority to EP19860303729 priority patent/EP0202875B1/en
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Publication of JPS6233268B2 publication Critical patent/JPS6233268B2/ja
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Priority to US07/882,243 priority patent/US5250366A/en
Granted legal-status Critical Current

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Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

A 産業上の利用分野 本発明は、X線で刺激されて発光する螢光体に
関し、主として、X線増感紙に使用される螢光体
に関する。 B 従来の技術 X線で刺激されて発光する螢光体は、主とし
て、X線増感紙に使用される。X線増感紙は、一
般に写真フイルムと組み合わせて使用され、被写
体のX線像の強化作用をなす。かかるX線増感紙
に使用される螢光体は、X線の吸収量が多いこ
と、発光効率が高いこと、残光成分が弱いこと等
が要求される。 X線吸収量が多い螢光体が塗布されたX線増感
紙は、X線画像の鮮鋭度、並びに濃度分解能を高
くして、画質を良くできる。発光効率の高い螢光
体は、少ないX線照射で使用でき、又、残光成分
が少ない螢光体は、残像による悪影響を防止出来
る。 画質の優れた螢光体として、従来の螢光体
CaWO4に代わり、近年、Gd2O2S:Tb、BaFCl:
Eu、LaOBr:Tm、YTaO4:Tm等の螢光体が実
用化されている。 しかし、Gd2O2S:Tbは、緑色発光で青色から
緑色領域に感度があるオルソフイルムと組み合わ
せて使用されるために、フイルムが暗室で感光し
易く、暗室ランプを暗くする必要があつて作業性
が悪い。 BaFCl:EuとLaOBr:Tmは、X線吸収量が少
ないことと、粒子形状により、X線により生成さ
れる光の散乱が多いために、X線画像の画質の低
下を免れない。 YTaO4:Tm螢光体は、X線吸収量が多く、発
光効率も高い。又多面体の粒形であるために、光
の散乱が少なく、X線画像の画質も良い。その
上、青色発光であることから、青色領域に感度の
あるレギユラーフイルムと組み合わせて使用出来
るため、フイルムが暗室ランプで感光し難く、暗
室ランプを明るくして、暗室での作業性も良い。 かかる特性を有するYTaO4:Tm螢光体は、増
感紙用螢光体として有望視されている。しかし、
このYTaO4:Tm螢光体は、他の螢光体に比し、
残光成分が強い欠点があり、このことが用途を制
限している。残光成分の弱いYTaO4:Tm螢光体
が開発されるなら、X線用として理想的な特性の
螢光体が実現できる。 本発明は、このことを実現すべく開発されたも
ので、本発明の重要な目的は、X線吸収量が多く
て発光効率が高く、しかも、残光成分を弱く出来
る、X線で刺激されて発光する螢光体を提供する
にある。 又、本発明の他の重要な目的は、特定の含有量
に於て、発光効率を高くすることも可能である、
X線で刺激されて発光する螢光体を提供するにあ
る。 C 従来の問題点を解決するための手段 本発明者は、上記目的を達成するため、希土類
タンタレート螢光体、並びに、希土類ニオベート
螢光体に付いて種々の研究を行つた。その結果、
該螢光体にBe,Mg,Ca,Sr,Ba,Zn,Cdの
内、少なくとも1種の二価金属を特定の範囲で含
有させることにより、その残光特性を顕著に改良
することに成功した。又特定量の二価金属を含有
させて得られた螢光体は、顕著に改良された残光
特性を有すのみならず、著しく発光効率を向上さ
せることも可能であつた。 即ち、本発明の螢光体は、組成式(): MaLn1-x-(2/3)aDO4:xTm3+ () (但し、Mは、Be,Mg,Ca,Sr,Ba,Zn,
Cdの群より選ばれる少なくとも1種の二価金属
であり、Lnは、Y,Gd,La,Luの少なくとも1
種の元素であり、Dは、Ta,Nbのいずれか又は
両方を含み、aおよびxは、それぞれ、1×10-5
≦a≦1、0≦x≦0.03の範囲の数値である) で表される。 螢光体に混合されるMは、混合量が多いと残光
特性が改良されるが、多すぎると、発光効率が低
下する。また、活剤であるTm3+は、多すぎると
発光効率が低下する。ただし、本発明の螢光体
は、母体自体も発光するので、活剤であるTm3+
を全く含有させずに使用することも可能である。 D 作用、効果 本発明の、上記組成式()で表される螢光体
は、優れたX線吸収特性と発光効率を有すること
に加えて、顕著に改良された残光特性を示す。
又、各元素の含有量を特定の範囲に調整すること
によつて、従来の螢光体にくらべて、高輝度の発
光を実現できる。 従つて、上記組成式()で表される螢光体
を、X線増感紙に利用することにより、残光によ
るノイズの少ない、画質の優れた画像を定常的に
得ることが出来、又、X線画像の感度を向上させ
ることも可能である。 本発明の特長を、第1図〜第4図を参照して詳
述する。 第1図に於て、曲線Cは、組成式、 MaLn1-x-(2/3)aDO4:xTm3+、に於て、Mが
Ca、LnがY、DがTa、a=1×10-4、x=0.005
の場合、即ち、 Ca0.0001Y0.994933TaO4:0.005Tm3+なる螢光体
の残光特性を示す。比較用として従来の、a=0
の場合、即ち、 Y0.995TaO4:0.005Tm3+なる螢光体の残光特性
を曲線Aで示す。 第1図は、縦軸に相対残光量([一定時間経過
後の発光量/X線刺激時の発光量]の対数値)、
横軸に、残光の減衰時間(X線の照射を停止して
からの経過時間)を示している。 第1図によれば、a=1×10-4である本発明螢
光体は、a=0の従来の螢光体に比し、著しく残
光特性が優れていることがわかる。更に第1図に
おていは、上記組成式() MaLn1-x-(2/3)aDO4:xTm3+に於て、MがCa、
LnがY、DがTaで、X=0.005で、a=1×
10-5、a=1×10-2、a=1×10-1の場合、すな
わち、 Ca0.00001Y0.9949933TaO4:0.005Tm3+
Ca0.01Y0.9883TaO4:0.005Tm3+及び、
Ca0.1Y0.9283TaO4:0.005Tm3+なる螢光体の残
光特性を、順番に曲線B,D,Eで示している。 この図によれば、a=1×10-2、a=1×10-1
の本発明螢光体は、a=0の従来の螢光体に比
し、特に残光特性が優れていることが明らかであ
る。 次に本発明の螢光体CaaY0.995-(2/3)aTaO4
0.005Tm3+を例に取り、カルシウム含有量が、発
光特性に及ぼす影響を、第2図に基づいて説明す
る。第2図は、縦軸にX線刺激で発光させた場合
の明るさ(相対値)、横軸に螢光体中に含まれる
カルシウム量aの値を示している。 第2図によれば、上記組成式において、2×
10-3≦a≦30×10-3で発光効率の向上が顕著であ
り、a=0、即ち、カルシウムを含有しないもの
に対し、最大30%の輝度向上が得られた。 次に、本発明の螢光体 SraY0.995-(2/3)aTaO4:0.005Tm3+を例にとり、
ストロンチウム含有量が、残光特性及び発光特性
に及ぼす影響について、第3図及び第4図を参照
して説明する。 第3図は、SraY0.995-(2/3)aTaO4:0.005Tm3+
螢光体のスチロンチウム含有量(a値)が、残光
特性に及ぼす影響を示したもので、こり図に於
て、曲線A,B,C,D,E,Fは、上記の組成
式に於て、順に、a=0、a=1×10-5、a=5
×10-5、a=1×10-4、a=2×10-3、a=1×
10-2、である螢光体の残光特性をしめす。 この図から明らかな様に、aの値が、1×10-5
を越えた場合、残光特性は著しく向上した。 又、第4図の発光特性から明らかなように、上
記 SraY0.995-(2/3)aTaO4:0.005Tm3+螢光体は、ス
トロンチウムの含有量(a値)が5×10-4を越え
た場合、相対輝度も著しく向上し、a=0、即
ち、ストロンチウムを含有しないものに対し、5
×10-4≦a≦60×10-4の範囲においては、50%〜
80%の輝度向上が確認された。 第1図〜第4図に示すこの様な傾向は、組成式
に於て、MがBe,Mg,Ba,Zn,Cdに付いても
同様に現れ、残光特性と、輝度が向上できる。 又、組成式に於て、MがBe,Mg,Ca,Sr,
Ba,Zn,Cdの2種以上の場合についても、第1
図〜第4図に示す傾向が現れる。 但し、第1図〜第4図の測定に於て、螢光体の
輝度測定は、螢光体にX線を照射し、螢光体の発
光を、第5図に示す特性のフイルターに透過させ
た後、フオトマルチプライアに照射し、これでも
つて、発光強度を電流に変換し、出力電流の大き
さで比較した。 第6図にフオトマルチプライアの感度特性を示
す。 E 好ましい実施例 以下、本発明の実施例を記載する。但し、これ
らの各例は本発明を制限するものではない。 実施例 1 酸化イツトリウムを112.3g、酸化ツリウムを
0.965gを340mlの10N塩酸に溶解し、純水を加え
て1000mlとしたのち、撹はんしながら80℃に加熱
する。一方、シユウ酸220gを純水1000mlに溶解
したシユウ酸水溶液を80℃に加熱し、これをかき
混ぜながら上記80℃に加熱した塩酸溶液に添加す
る。かくして、上記混合液中には、イツトリウム
とツリウムのシユウ酸塩が生成し共沈する。次
に、この沈殿物を含む溶液を放冷後、デカンテー
シヨンにより純水で5回洗浄を繰り返し、沈澱を
吸引ろ過する。この沈澱を850℃で3時間加熱分
解して、シユウ酸塩を酸化物とし、113.2gが得
られた。 この様にして得られた酸化物64.1gと五酸化タ
ンタル125g、更に、塩化カルシウム21gを良く
混合した後、アルミナルツボに充填し、1000℃で
15時間焼成する。この焼結体に塩化リチウム62.5
gホウ酸0.4gを配合し、ボールミルで粉砕混合
する。 ついで、得られた混合物をアルミナルツボに充
填し、1200℃で10時間焼成後、ボールミルで粉砕
し、デカンテーシヨンにより、純水で5回洗浄を
繰り返し、吸引ろ過する。更に、これを120℃で
15時間乾燥する。かくして得られた螢光体の組成
式は、 Ca0.01Y0.9883TaO4:0.005Tm3+ で表し得るものであることが確認された。この螢
光体の残光は、カルシウムを含有せしめない従来
品より極めて低い残光性を示した。(第1図) 又、相対輝度は、カルシウムを含有せしめない
比較品より30%向上した。(第2図) 次に、この螢光体を用いて、以下のようにして
X線増感紙をつくつた。螢光体粒子と線状ポリエ
ステル樹脂との混合物に、メチルエチルケトンを
添加し、さらに、硝化度11.5%のニトロセルロー
スを添加して螢光体分散液を調整した。この分散
液に、フタル酸ジエチル、フタル酸そしてメチル
エチルケトンを添加したのち、ホモジナイザーを
用いて充分にかくはん混合し、結合剤と螢光体の
混合比が1:20(重量比)、粘度30PS(25℃)の
塗布液を調整した。 この塗布液を、ガラス板上に水平に置いた二酸
化チタン練り込み、ポリエステルシート(支持
体、厚み200μm)の上にドクターブレードを用
いて均一に塗布した。そして塗布後に、塗膜が形
成された支持体を、乾燥器中で塗膜の乾燥を行
い、支持体上に膜厚180μmの螢光体層を形成し
た。 そしてこの螢光体層の上に、ポリエチレン透明
フイルムをポリエステル系接着剤を用いて接着
し、透明保護膜(厚み10μm)を形成し、増感紙
を作つた。 この増感紙の感度は、カルシウムを含有せしめ
ないものに比し30%向上し、更に、残光によるフ
イルムの感光もなくなつた。 実施例 2 酸化イツトリウムを63.6g、酸化ツリウムを
0.456g、五酸化タンタルを125g、塩化ストロン
チウムを29g使用し、その他の方法は、実施例1
と同様の方法で製造し、組成式 Sr0.002Y0.9937TaO4:0.005Tm3+となる螢光体
を得た。 この螢光体は、ストロンチウムを含有せしめな
い従来品よりいちぢるしく残光成分が弱い。(第
3図) 又、相対輝度は、ストロンチウムを含有せしめ
ない比較品より80%向上した。(第4図) この螢光体を、X線増感紙に使用した場合、ス
トロンチウムを含有せしめないものに比較して、
感度が80%向上し、残光特性もいちぢるしく優れ
ていることが確認された。 実施例 3 酸化イツトリウムを63.8g、酸化ツリウムを
0.218g、五酸化タンタルを125g、塩化マグネシ
ウムを1.1g使用し、その他の方法は、実施例1
と同様の方法で螢光体を製造し、組成式 Mg0.06Y0.958TaO4:0.002Tm3+となる螢光体を
得た。この螢光体の相対輝度および相対残光量
は、Mgを含まない従来品3(組成式、Y0.998
98TaO4:0.002Tm3+)に比べて、第1表に示す測
光結果を示した。 なお、第1表に於て、相対残光量は、Log[30
秒後残光量/発光量]で表されている。
A. Field of Industrial Application The present invention relates to a phosphor that emits light when stimulated by X-rays, and mainly relates to a phosphor used in an X-ray intensifying screen. B. Prior Art Fluorescent materials that emit light when stimulated by X-rays are mainly used in X-ray intensifying screens. X-ray intensifying screens are generally used in combination with photographic film to enhance the X-ray image of a subject. The phosphor used in such an X-ray intensifying screen is required to have a large amount of X-ray absorption, high luminous efficiency, and weak afterglow component. An X-ray intensifying screen coated with a phosphor that absorbs a large amount of X-rays can improve the sharpness and density resolution of X-ray images, thereby improving image quality. A phosphor with high luminous efficiency can be used with less X-ray irradiation, and a phosphor with less afterglow component can prevent adverse effects caused by afterimages. Conventional phosphors with excellent image quality
In recent years, instead of CaWO4 , Gd2O2S : Tb , BaFCl:
Fluorescent materials such as Eu, LaOBr:Tm, and YTaO 4 :Tm have been put into practical use. However, because Gd 2 O 2 S:Tb is used in combination with orthofilm, which emits green light and is sensitive in the blue to green region, the film is easily exposed to light in the darkroom, and the darkroom lamp must be dimmed. Poor workability. BaFCl:Eu and LaOBr:Tm have a small amount of X-ray absorption, and their particle shapes cause a lot of scattering of light generated by X-rays, so they inevitably degrade the quality of X-ray images. YTaO 4 :Tm phosphor has a large amount of X-ray absorption and high luminous efficiency. Furthermore, because of the polyhedral grain shape, there is less light scattering and the quality of the X-ray image is good. Furthermore, since it emits blue light, it can be used in combination with a regular film that is sensitive to the blue region, so the film is less likely to be exposed to light from a darkroom lamp, making it easier to work in a darkroom by making the darkroom lamp brighter. YTaO 4 :Tm phosphors having such characteristics are considered promising as phosphors for intensifying screens. but,
Compared to other fluorophores, this YTaO 4 :Tm fluorophore has
It has the disadvantage of a strong afterglow component, which limits its uses. If a YTaO 4 :Tm phosphor with a weak afterglow component could be developed, it would be possible to create a phosphor with ideal characteristics for X-rays. The present invention was developed to achieve this goal, and the important purpose of the present invention is to have a large amount of X-ray absorption, high luminous efficiency, and to weaken the afterglow component. The object of the present invention is to provide a phosphor that emits light. In addition, another important object of the present invention is that it is possible to increase the luminous efficiency at a specific content.
The object of the present invention is to provide a phosphor that emits light when stimulated by X-rays. C. Means for Solving Conventional Problems In order to achieve the above object, the present inventor conducted various studies on rare earth tantalate phosphors and rare earth niobate phosphors. the result,
By incorporating at least one type of divalent metal among Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Zn, and Cd into the phosphor in a specific range, we succeeded in significantly improving its afterglow properties. did. Furthermore, the phosphor obtained by containing a specific amount of divalent metal not only had significantly improved afterglow properties, but also was able to significantly improve luminous efficiency. That is, the phosphor of the present invention has a composition formula (): M a Ln 1-x-(2/3)a DO 4 :xTm 3+ () (where M is Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Zn,
At least one divalent metal selected from the group of Cd, and Ln is at least one of Y, Gd, La, and Lu.
is a seed element, D contains either or both of Ta and Nb, and a and x are each 1×10 -5
It is a numerical value in the range of ≦a≦1, 0≦x≦0.03). When the amount of M mixed in the phosphor is large, the afterglow properties are improved, but when it is too large, the luminous efficiency decreases. Furthermore, if the amount of Tm 3+ as an activator is too large, the luminous efficiency will decrease. However, since the phosphor of the present invention also emits light itself, the active agent Tm 3+
It is also possible to use it without containing it at all. D Functions and Effects The phosphor of the present invention represented by the above compositional formula () exhibits significantly improved afterglow properties in addition to having excellent X-ray absorption properties and luminous efficiency.
Furthermore, by adjusting the content of each element within a specific range, it is possible to achieve higher luminance than conventional phosphors. Therefore, by using the phosphor represented by the above compositional formula () in an X-ray intensifying screen, it is possible to constantly obtain images with excellent image quality and less noise due to afterglow. , it is also possible to improve the sensitivity of X-ray images. The features of the present invention will be explained in detail with reference to FIGS. 1 to 4. In Fig. 1, curve C represents the composition formula, M a Ln 1-x-(2/3)a DO 4 :xTm 3+ , where M is
Ca, Ln is Y, D is Ta, a=1×10 -4 , x=0.005
In the case of Ca 0.0001 Y 0.994933 TaO 4 :0.005Tm 3+ , the afterglow characteristic of the phosphor is shown. For comparison, the conventional a=0
Curve A shows the afterglow characteristic of the phosphor in the case of Y 0.995 TaO 4 :0.005Tm 3+ . In Figure 1, the vertical axis shows the relative afterglow amount (logarithm of [light emission amount after a certain period of time/light emission amount during X-ray stimulation]);
The horizontal axis shows the afterglow decay time (time elapsed after X-ray irradiation was stopped). According to FIG. 1, it can be seen that the phosphor of the present invention in which a=1×10 -4 has a significantly superior afterglow property as compared to the conventional phosphor in which a=0. Furthermore, in FIG. 1, in the above compositional formula () M a Ln 1-x-(2/3)a DO 4 :xTm 3+ , M is Ca,
Ln is Y, D is Ta, X=0.005, a=1×
10 -5 , a=1×10 -2 , a=1×10 -1 , that is, Ca 0.00001 Y 0.9949933 TaO 4 :0.005Tm 3+ ,
Ca 0.01 Y 0.9883 TaO 4 : 0.005Tm 3+ and
The afterglow characteristics of the phosphor Ca 0.1 Y 0.9283 TaO 4 :0.005Tm 3+ are shown in order by curves B, D, and E. According to this figure, a=1×10 -2 , a=1×10 -1
It is clear that the phosphor of the present invention has particularly excellent afterglow characteristics as compared to the conventional phosphor in which a=0. Next, the phosphor of the present invention Ca Y 0 .995-(2/3)a TaO 4 :
Taking 0.005Tm 3+ as an example, the influence of calcium content on luminescence properties will be explained based on FIG. 2. In FIG. 2, the vertical axis shows the brightness (relative value) when emitted by X-ray stimulation, and the horizontal axis shows the value of the amount of calcium a contained in the phosphor. According to FIG. 2, in the above compositional formula, 2×
The luminous efficiency was significantly improved when 10 -3 ≦a≦30×10 -3 , and a luminance improvement of up to 30% was obtained compared to a=0, that is, one containing no calcium. Next, taking the phosphor of the present invention Sra Y 0 .995-(2/3)a TaO 4 :0.005Tm 3+ as an example,
The influence of strontium content on afterglow characteristics and luminescence characteristics will be explained with reference to FIGS. 3 and 4. Figure 3 shows Sr a Y 0.995- (2/3)a TaO 4 :0.005Tm 3+
This shows the influence of the styrontium content (a value) of the phosphor on the afterglow characteristics. In that order, a=0, a=1×10 -5 , a=5
×10 -5 , a=1×10 -4 , a=2×10 -3 , a=1×
10 -2 , which shows the afterglow characteristics of the phosphor. As is clear from this figure, the value of a is 1×10 -5
The afterglow properties were significantly improved. Furthermore, as is clear from the luminescence characteristics shown in Fig . 4 , the Sr a Y 0 . When it exceeds ×10 -4 , the relative brightness also increases significantly, and compared to a = 0, that is, strontium-free,
In the range of ×10 -4 ≦a≦60×10 -4 , 50% to
An 80% brightness improvement was confirmed. Such a tendency shown in FIGS. 1 to 4 appears similarly even when M is attached to Be, Mg, Ba, Zn, or Cd in the composition formula, and the afterglow characteristics and brightness can be improved. In addition, in the composition formula, M is Be, Mg, Ca, Sr,
In the case of two or more types of Ba, Zn, and Cd, the first
The trends shown in Figures 4 to 4 appear. However, in the measurements shown in Figures 1 to 4, the brightness of the phosphor is measured by irradiating the phosphor with X-rays and transmitting the emitted light from the phosphor through a filter with the characteristics shown in Figure 5. After that, the photomultiplier was irradiated, and the luminous intensity was then converted to current, and the magnitude of the output current was compared. FIG. 6 shows the sensitivity characteristics of the photomultiplier. E Preferred Examples Examples of the present invention will be described below. However, these examples do not limit the present invention. Example 1 112.3g of yttrium oxide, thulium oxide
Dissolve 0.965g in 340ml of 10N hydrochloric acid, add pure water to make 1000ml, and heat to 80°C with stirring. On the other hand, an oxalic acid aqueous solution prepared by dissolving 220 g of oxalic acid in 1000 ml of pure water is heated to 80°C, and added to the hydrochloric acid solution heated to 80°C while stirring. Thus, yttrium and thulium oxalates are produced and co-precipitated in the mixed solution. Next, the solution containing the precipitate is allowed to cool, and then washed with pure water five times by decantation, and the precipitate is suction-filtered. This precipitate was thermally decomposed at 850° C. for 3 hours to convert the oxalate into an oxide, yielding 113.2 g. After thoroughly mixing 64.1 g of the oxide thus obtained, 125 g of tantalum pentoxide, and 21 g of calcium chloride, the mixture was filled into an aluminium crucible and heated at 1000℃.
Bake for 15 hours. This sintered body contains lithium chloride 62.5
g Add 0.4g of boric acid and mix by pulverizing with a ball mill. Next, the obtained mixture is filled into an alumina crucible, calcined at 1200° C. for 10 hours, pulverized in a ball mill, washed 5 times with pure water by decantation, and suction filtered. Furthermore, this at 120℃
Dry for 15 hours. It was confirmed that the compositional formula of the phosphor thus obtained could be expressed as Ca 0.01 Y 0.9883 TaO 4 :0.005Tm 3+ . The afterglow of this phosphor was extremely lower than that of conventional products that do not contain calcium. (Figure 1) Also, the relative brightness was improved by 30% compared to a comparative product that does not contain calcium. (Figure 2) Next, using this phosphor, an X-ray intensifying screen was made in the following manner. Methyl ethyl ketone was added to a mixture of phosphor particles and linear polyester resin, and nitrocellulose with a degree of nitrification of 11.5% was further added to prepare a phosphor dispersion. After adding diethyl phthalate, phthalic acid, and methyl ethyl ketone to this dispersion, they were thoroughly stirred and mixed using a homogenizer, so that the mixing ratio of binder and phosphor was 1:20 (weight ratio), and the viscosity was 30 PS (25 ℃) coating solution was prepared. This coating solution was uniformly applied using a doctor blade onto a polyester sheet (support, thickness 200 μm) containing titanium dioxide placed horizontally on a glass plate. After coating, the support on which the coating was formed was dried in a dryer to form a phosphor layer with a thickness of 180 μm on the support. Then, a polyethylene transparent film was adhered onto this phosphor layer using a polyester adhesive to form a transparent protective film (thickness: 10 μm), thereby making an intensifying screen. The sensitivity of this intensifying screen was improved by 30% compared to one that did not contain calcium, and furthermore, the sensitivity of the film due to afterglow was eliminated. Example 2 63.6g of yttrium oxide, thulium oxide
0.456g, 125g of tantalum pentoxide, and 29g of strontium chloride.Other methods were as described in Example 1.
A phosphor having a compositional formula of Sr 0.002Y0.9937 TaO 4 :0.005Tm 3+ was obtained. This phosphor has a significantly weaker afterglow component than conventional products that do not contain strontium. (Figure 3) Also, the relative brightness was improved by 80% compared to a comparative product that does not contain strontium. (Figure 4) When this phosphor is used in an X-ray intensifying screen, compared to one that does not contain strontium,
It was confirmed that the sensitivity was improved by 80% and the afterglow characteristics were also significantly superior. Example 3 63.8g of yttrium oxide, thulium oxide
0.218g, tantalum pentoxide 125g, and magnesium chloride 1.1g.Other methods are as in Example 1.
A phosphor was manufactured in the same manner as above to obtain a phosphor having a compositional formula of Mg 0.06 Y 0.958 TaO 4 :0.002Tm 3+ . The relative brightness and relative afterglow of this phosphor are as follows: Conventional product 3 (compositional formula, Y 0.998) , which does not contain Mg
98 TaO 4 :0.002Tm 3+ ), the photometric results shown in Table 1 were shown. In Table 1, the relative afterglow amount is Log[30
Afterglow amount after seconds/light emission amount].

【表】 実施例 4 酸化イツトリウムを63.8g、酸化ツリウムを
0.218g、五酸化タンタルを125g、塩化バリウム
を17gを使用し、実施例1と同様の方法で螢光体
を製造し、組成式 Ba0.001Y0.99733TaO4:0.002Tm3+、となる螢光
体を得た。 この螢光体の、相対輝度および相対残光量は、
Baを含まない従来品4(組成式、Y0.998
TaO4:0.002Tm+3)に比べて、第2表に示す測光
結果を示した。
[Table] Example 4 63.8g of yttrium oxide, thulium oxide
A phosphor was produced in the same manner as in Example 1 using 0.218 g of tantalum pentoxide, 125 g of tantalum pentoxide , and 17 g of barium chloride. I got a body. The relative brightness and relative afterglow amount of this phosphor are
Conventional product 4 that does not contain Ba (compositional formula, Y 0.998
TaO 4 :0.002Tm +3 ), the photometric results shown in Table 2 were shown.

【表】 実施例 5 酸化ガドリニウムを99.1g、酸化ツリウムを
0.328g、五酸化タンタルを125g、酸化ベリリウ
ムを0.71g使用し、その他の方法は、実施例1と
同様の方法で螢光体を製造し、組成式 Be0.005Gd0.9937TaO4:0.003Tm3+、となる螢
光体を得た。この螢光体の、相対輝度および相対
残光量は、Beを含まない従来品5(組成式、
Gd0.997TaO4:0.003Tm+3)に比べて、第3表に
示す測光結果を示した。
[Table] Example 5 99.1g of gadolinium oxide, thulium oxide
0.328g, tantalum pentoxide 125g, and beryllium oxide 0.71g, otherwise the phosphor was manufactured in the same manner as in Example 1, and the composition formula: Be 0.005 Gd 0.9937 TaO 4 :0.003Tm 3+ A phosphor with , was obtained. The relative brightness and relative afterglow amount of this phosphor are as follows: Conventional product 5 (compositional formula,
Gd 0.997 TaO 4 :0.003Tm +3 ), the photometric results shown in Table 3 were shown.

【表】 実施例 6 酸化イツトリウムを31.7g、酸化ガドリニウム
を50.9g、酸化ツリウムを0.546g、五酸化タン
タルを125g、炭酸亜鉛を0.71g使用し、その他
の方法は、実施例1と同様の方法で螢光体を製造
し、組成式 Zn0.01Y0.49415Gd0.49415TaO4:0.005Tm3+、と
なる螢光体を得た。この螢光体の、相対輝度およ
び相対残光量は、Znを含まない従来品6(組成
式、Y0.4975Gd0.4975TaO4:0.005Tm+3)に比べ
て、第4表に示す測光結果を示した。
[Table] Example 6 31.7 g of yttrium oxide, 50.9 g of gadolinium oxide, 0.546 g of thulium oxide, 125 g of tantalum pentoxide, and 0.71 g of zinc carbonate were used, and the other methods were the same as in Example 1. A phosphor having the compositional formula Zn 0.01 Y 0.49415 Gd 0.49415 TaO 4 :0.005Tm 3+ was obtained. The relative brightness and relative afterglow amount of this phosphor are as shown in the photometric results shown in Table 4 compared to conventional product 6 (compositional formula, Y 0.4975 Gd 0.4975 TaO 4 :0.005Tm +3 ) which does not contain Zn. Ta.

【表】 実施例 7 酸化イツトリウムを31.7g、酸化ランタンを
45.8g、酸化ツリウムを0.546g、五酸化タンタ
ルを125g、炭酸カドミウムを0.98g使用し、そ
の他の方法は、実施例1と同様の方法で螢光体を
製造し、組成式 Cd0.01Y0.49415La0.49415TaO4:0.005Tm3+、と
なる螢光体を得た。この螢光体の、相対輝度およ
び相対残光量は、Cdを含まない従来品7(組成
式、Y0.4975La0.4975TaO4:0.005Tm+3)に比べ
て、第5表に示す測光結果を示した。
[Table] Example 7 31.7g of yttrium oxide, lanthanum oxide
A phosphor was produced using the same method as in Example 1 except that 45.8 g of thulium oxide, 0.546 g of thulium oxide, 125 g of tantalum pentoxide, and 0.98 g of cadmium carbonate were used, and the composition formula was Cd 0.01 Y 0.49415 La. A phosphor with 0.49415 TaO 4 :0.005Tm 3+ was obtained. The relative brightness and relative afterglow amount of this phosphor are as shown in the photometric results shown in Table 5 compared to conventional product 7 (compositional formula, Y 0.4975 La 0.4975 TaO 4 :0.005Tm +3 ) which does not contain Cd. Ta.

【表】 実施例 8 酸化イツトリウムを63.6g、酸化ツリウムを
0.456g、五酸化タンタルを124.4g、五酸化ニオ
ブを0.376g、塩化ストロンチウムを29g使用
し、その他の方法は、実施例1と同様の方法で螢
光体を製造し、組成式 Sr0.002Y0.9937Ta0.995Nb0.005O4:0.005Tm3+
となる螢光体を得た。この螢光体の相対輝度およ
び相対残光量は、Srを含まない従来品8(組成
式、Y0.995Ta0.995Nb0.005O4:0.005Tm+3)に比
べて、第6表に示す測光結果を示した。
[Table] Example 8 63.6g of yttrium oxide, thulium oxide
A phosphor was produced using the same method as in Example 1 except that 0.456 g, 124.4 g of tantalum pentoxide, 0.376 g of niobium pentoxide, and 29 g of strontium chloride were used, and the composition formula was Sr 0.002 Y 0.9937. Ta 0.995 Nb 0.005 O 4 :0.005Tm 3+
A phosphor was obtained. The relative brightness and relative afterglow of this phosphor are as shown in Table 6, compared to conventional product 8 (compositional formula, Y 0.995 Ta 0.995 Nb 0.005 O 4 :0.005Tm +3 ) that does not contain Sr. The results were shown.

【表】 本発明の螢光体は、前記の組成式に於て、Ln
には、実施例1〜8に示されるY,Gd,Laに代
わつて、Luも使用出来る。 本発明の螢光体は、母体自体も発光するので、
活剤であるTm3+を全く含有させずに使用するこ
とも可能である。母体が発光する本発明の螢光体
は、活剤に、Tm3+に加えて、あるいは、Tm3+
代わつてPr,Sm,Eu,Tb,Dy,Yb等も使用で
きる。 ところで、本発明の、螢光体は、X線で刺激さ
れて発光する全ての用途に使用されるが、主とし
て、X線増感紙に使用される。 従つて、以下、本発明の螢光体をX線増感紙に
使用した具体例について詳述する。 X線増感紙は、基本的には、支持体と、その上
に設けられた螢光体層とから構成され、螢光体層
は、上記組成式(1)で表される螢光体を、分散状態
で含有支持する結合剤から成るものである。螢光
体層は、公知の様に、次の様な方法により支持体
上に形成することができる。 先ず、上記組成式(1)で表される螢光体と結合剤
とを溶剤に加え、これを混合して、結合剤溶液中
に、螢光体粒子が均一に分散した塗布液を調整す
る。 螢光体層の結合剤の例としては、ニトロセルロ
ース、ポリアルキル(メタ)アクリレート、線状
ポリエステルおよびそれらの混合物を挙げること
ができる。 塗布液調整用の溶剤の例としては、酢酸エチ
ル、酢酸ブチル、等の低級脂肪酸と低級アルコー
ルとのエステル、アセトン、メチルエチルケトン
等のケトン、ジオキサン、エチレングリコールモ
ノエチルエーテル等のエーテル及びそれらの混合
物を挙げることができる。 塗布液における、結合剤と螢光体との混合比
は、目的とする増感紙の特性、螢光体の粒子サイ
ズ等によつて異なるが、一般に、結合剤と螢光体
との混合比は、1:8ないし1:40(重量比)か
ら選ぶのが好ましい。 又、塗布液には、該塗布液中における螢光体粒
子の分散性向上の為の分散剤や、形成後の、螢光
体層中における、結合剤と螢光体粒子との間の結
合力向上の為の可塑剤等の添加剤が混合されてい
てもよい。 上記のようにして調整された塗布液を、通常の
塗布手段、例えば、ドクターブレード、ロールコ
ーター、ナイフコーター、等を用いて、支持体の
表面に均一に塗布することにより、塗布後の塗膜
を形成する。 塗膜形成後、塗膜を乾燥して、支持体上への螢
光体層の形成を完了する。螢光体層の膜厚は、目
的とする増感紙の特性、螢光体の粒子サイズ、結
合剤と螢光体の混合比などによつて異なるが、通
常70μm〜700μmの範囲から選ぶのが好まし
い。 なお螢光体層は、1層だけでもよいが、2層以
上でもよい。積層する場合、その内少なくとも1
層が、上記組成式(1)からなる螢光体を含有する。 支持体としては、増感紙の支持体として公知の
各種の材料から任意に選ぶことができる。その様
な材料の例としてセルロースアセテート、ポリエ
ステル、ポリアミド、ポリカーボネイト等の、プ
ラスチツク物質のフイルム、または、アルミニウ
ム泊、アルミニウム合金泊等の金属シート、二酸
化チタン等を含有するピグメント紙等を挙げる事
ができる。 なお、プラスチツクフイルムを使用する場合、
カーボンブラツク等の光吸収性物質が練り込まれ
ていてもよく、あるいは二酸化チタン等の光反射
性物質が練り込まれていてもよい。前者は、高鮮
鋭度タイプの増感紙に適した支持体であり、後者
は、高感度タイプの増感紙に適した支持体であ
る。 通常のX線増感紙は、支持体に接する反対側の
螢光体層の表面に、螢光体層を物理的および化学
的に保護するための透明な保護膜が設けられてい
る。この様な、透明保護膜は、本発明の螢光体が
使用された増感紙についても設置することが好ま
しい。 透明保護膜は、例えば、酢酸セルロース、ニト
ロセルロース等のセルロース誘導体、あるいは、
ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネイト、
ポリ酢酸ビニル等の透明な高分子物質を、適当な
溶媒に溶解して調整した溶液を、螢光体層の表面
に塗布することにより形成することができる。あ
るいは、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレ
ート、ポリアミド等から別に形成した透明な薄膜
を螢光体層の表面に適当な接着剤を用いて接着す
る方法によつても形成出来る。
[Table] In the above compositional formula, the phosphor of the present invention has Ln
Lu can also be used instead of Y, Gd, and La shown in Examples 1 to 8. Since the phosphor of the present invention also emits light itself,
It is also possible to use it without containing any active agent Tm 3+ . In the phosphor of the present invention whose matrix emits light, Pr, Sm, Eu, Tb, Dy, Yb, etc. can be used as an active agent in addition to or in place of Tm 3+ . By the way, the phosphor of the present invention can be used in all applications where it emits light when stimulated by X-rays, but it is mainly used in X-ray intensifying screens. Therefore, specific examples in which the phosphor of the present invention is used in an X-ray intensifying screen will be described in detail below. An X-ray intensifying screen basically consists of a support and a phosphor layer provided thereon, and the phosphor layer is a phosphor represented by the above composition formula (1). It consists of a binder containing and supporting the following in a dispersed state. The phosphor layer can be formed on the support by the following known method. First, a phosphor represented by the above compositional formula (1) and a binder are added to a solvent and mixed to prepare a coating solution in which phosphor particles are uniformly dispersed in the binder solution. . Examples of binders for the phosphor layer include nitrocellulose, polyalkyl (meth)acrylates, linear polyesters and mixtures thereof. Examples of solvents for preparing the coating solution include esters of lower fatty acids and lower alcohols such as ethyl acetate and butyl acetate, ketones such as acetone and methyl ethyl ketone, ethers such as dioxane and ethylene glycol monoethyl ether, and mixtures thereof. can be mentioned. The mixing ratio of the binder and the phosphor in the coating solution varies depending on the characteristics of the intended intensifying screen, the particle size of the phosphor, etc., but in general, the mixing ratio of the binder and the phosphor is is preferably selected from 1:8 to 1:40 (weight ratio). The coating solution also contains a dispersant for improving the dispersibility of the phosphor particles in the coating solution, and a bond between the binder and the phosphor particles in the phosphor layer after formation. Additives such as plasticizers for improving strength may be mixed. The coating liquid prepared as described above is uniformly applied to the surface of the support using a conventional coating means such as a doctor blade, roll coater, knife coater, etc., so that the coating film after coating is coated. form. After the coating film is formed, the coating film is dried to complete the formation of the phosphor layer on the support. The thickness of the phosphor layer varies depending on the characteristics of the intended intensifying screen, the particle size of the phosphor, the mixing ratio of binder and phosphor, etc., but is usually selected from the range of 70 μm to 700 μm. is preferred. Note that the number of phosphor layers may be one, or two or more. If laminated, at least one of them
The layer contains a phosphor having the composition formula (1) above. The support can be arbitrarily selected from various materials known as supports for intensifying screens. Examples of such materials include films of plastic materials such as cellulose acetate, polyester, polyamide, polycarbonate, metal sheets such as aluminum sheets, aluminum alloy sheets, pigmented papers containing titanium dioxide, etc. . In addition, when using plastic film,
A light-absorbing substance such as carbon black may be incorporated, or a light-reflecting substance such as titanium dioxide may be incorporated. The former is a support suitable for a high sharpness type intensifying screen, and the latter is a support suitable for a high sensitivity type intensifying screen. In a typical X-ray intensifying screen, a transparent protective film for physically and chemically protecting the phosphor layer is provided on the surface of the phosphor layer on the opposite side that is in contact with the support. It is preferable to provide such a transparent protective film also to an intensifying screen in which the phosphor of the present invention is used. The transparent protective film is made of, for example, a cellulose derivative such as cellulose acetate or nitrocellulose, or
polymethyl methacrylate, polycarbonate,
It can be formed by dissolving a transparent polymeric substance such as polyvinyl acetate in an appropriate solvent and applying a solution prepared on the surface of the phosphor layer. Alternatively, it can also be formed by a method in which a transparent thin film separately formed from polyethylene, polyethylene terephthalate, polyamide, etc. is adhered to the surface of the phosphor layer using a suitable adhesive.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図および第3図はX線で刺激されて発光す
る発光体の残光特性を示すグラフ、第2図および
第4図は組成式におけるaの値を変化させた螢光
体の相対輝度を表すグラフ、第5図は螢光体の輝
度測定に使用されたフイルタの特性図、第6図は
螢光体の輝度測定に使用されたフオトマルチプラ
イアの感度特性図である。
Figures 1 and 3 are graphs showing the afterglow characteristics of luminescent materials that emit light when stimulated by X-rays, and Figures 2 and 4 are graphs showing the relative brightness of phosphors with varying values of a in the composition formula. FIG. 5 is a characteristic diagram of a filter used to measure the luminance of the phosphor, and FIG. 6 is a sensitivity characteristic diagram of a photomultiplier used to measure the luminance of the phosphor.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 組成式() MaLn1-x-(2/3)aDO4:xTm3+ () (但し、Mは、Be,Mg,Ca,Sr,Ba,Zn,
Cdの群より選ばれる少なくとも1種の二価金属
であり、LnはY,Gd,La,Luの少なくとも1種
の元素であり、Dは、Ta,Nbのいずれか又は両
方を含み、aおよびxは、それぞれ、1×10-5
a≦1、0≦x≦0.03の範囲の数値である) で表されるX線で刺激されて発光する螢光体。 2 MがCaで、aが、1×10-5≦a≦1×10-1
ある特許請求の範囲第1項記載のX線で刺激され
て発光する螢光体。 3 MがSrで、aが1×10-5≦a≦1×10-2であ
る特許請求の範囲第1項記載のX線で刺激されて
発光する螢光体。
[Claims] 1 Compositional formula () M a Ln 1-x-(2/3)a DO 4 :xTm 3+ () (However, M is Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Zn,
at least one divalent metal selected from the group of Cd; Ln is at least one element of Y, Gd, La, and Lu; D includes either or both of Ta and Nb; a and x is 1×10 -5
A phosphor that emits light when stimulated by X-rays, expressed as follows: a≦1, 0≦x≦0.03. 2. The phosphor that emits light when stimulated by X-rays according to claim 1, wherein M is Ca and a is 1×10 −5 ≦a≦1×10 −1 . 3. A phosphor that emits light when stimulated by X-rays according to claim 1, wherein M is Sr and a is 1×10 −5 ≦a≦1×10 −2 .
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